气态污染物控制技术基础

1、吸收习题1、试求293K下，混合气体中SO2平衡分压为0.05atm时，SO2在水中的溶解 度。293K下HSO2为1.63kmol/atm.m3，离解常数为K 也HSO门=1.7 I0kmol/m3，并假设完全解离。SO?2、试计算以Na2CO3溶液吸收CO2时的增强系数。-4-92传质分系数 kL=0.4X 10，扩散系数 Da=1.5X10 m/s，反响速率常数-1r=1.6s 298K。3、用HNO3吸收净化含NH35% 体积的废气，为了使吸收过程以较快的速度进行，必须使吸收过程不受在HNO3液相扩散速率所限制。试计算吸收时HNO3的最低浓度为多少？：kAG=0.1kmol/m2.at

2、m.h， kL=0.72m/h， D 硝酸=D 氨=D。4、采用填料吸收塔净化废气，使尾气中有害组分从 0.2%降低至0.02% 按体积计。用纯水吸收时，kGa=32kmol/，kLa=0.1h-1， HA'， 液气流量分别为L=700 kmol/m 2.h，G=100 kmol/ m2.h，总压P=1atm液体的总摩尔浓 度为56kmol/ m3，且假设不变。今参加活性组分B，进行极快化学吸收，化学反响式为 A+B C。当B的浓度为0.128 kmol/m3时，比拟填料塔高度与用水吸收时的变化。设DA=DB=D。5、某混合气体中含有2%体积CO2，其余为空气。混合气体的温度为 30&

3、#176;C， 总压为500kpa。从手册中查得30C在水中的亨利系数E= 1.88x105kpa试求溶解度系 数H及相平衡常数m，并计算每100克与该气体相平衡的水中溶有多少克 CO2。6用乙醇胺MEA 溶液吸收H2S气体，气体压力为20atm，其中含0.1% H2S体积。吸收剂中含0.25mol/m3的游离MEA。吸收在293K下进行。反响可视为瞬时不可逆反响：h2s ch 2chch 2nh2?hs_ ch2chch 2nh 3-I：kAGa=216mol/(m .atm.h)， kALa=108h ， DAL=5.4X 10 m /h， Dbl=3.6K 10 m /h。试求：单位时间

4、的吸收速度吸附习题1、试以式7-93 270页分析说明Langmuir方程适合于I类等温线。Langmuir 方程:XtabP1 BP2、 ：一个分子在吸附剂外表所占面积为S1。试说明如何利用BET方程测 定吸附剂或催化剂的外表积 S。3用活性炭填充的固定吸附床层， 活性炭颗粒直径为3mm,把浓度为0.015kg/m3 的CCL4蒸气通入床层，气体速度为 5m/min。在气流通过220min后，吸附质到达床 层0.1米处；505min后到达0.2m处。设床层高为1m,计算：1吸附床层最长能操作多少分钟，而 CCL4蒸气不会逸出。2吸附床穿透时床层DBS3吸附的动力特性B1、B2。4. 在直径为

5、1m的立式吸附器中，装有1m高的某种活性炭，填充密度为230 kg/m3。 当吸附CHCL3与空气混合气时，通过气速为20m/min , CHCL3的初始浓度为30g/m3。 设CHCL3蒸气完全被吸附，活性炭对 CHCL3的活性为26.29%，解吸后炭层对 CHCL3的残留活性为1.29%，求吸附操作时间及一个周期内对混合气体的处理体积和 活性炭的吸附量。5. 用活性炭吸附处理脱脂生产中排放的废气，排气条件为294K, 1.38X105Pa,废 气量25400m3/h。废气中含有20000ppm三氯乙烯，要求回收率 99.5%。采用的 活性炭的吸附容量为28kg三氯乙烯/100kg活性炭，活

6、性炭的堆积密度为 577 kg/m3, 其操作周期为4h,加热和解吸2h,冷却1h,备用1h,试确定活性炭的用量和吸附塔 尺寸。固定床吸附器的气流速度一般控制在 催化转化法习题1. 某化工厂硝酸车间，尾气量为12400m?/h,尾气中含NOx为0.26%, N294.7%,H2O1.554%。选用氨催化复原法催化剂为 8209型© =5mm的球粒，反响器入口温度-1为493K，运行空速为18000h，反响温度为533K，空床速度为1.52m/s。求：1催化固定床中气固接触时间；2催化剂床层体积；3催化剂床层高；4催化剂床层阻力。提示：废气近似以 N2 计。260°C 时，尸 2.78X 10 kg/m s, p =1.25kg/m3, £ =0.922. 把处理量为25kmol/min的某一污染物引入催化反响器，要求到达74%的转率。 假定采用长6.1m，直径为3.8cm的管式反响管，求所需要催化剂的质量和所需要的 反响管数。假设该过程为化学动力学控制，且可视为等温。催化剂堆积密度为580kg/m3。设反响速度可以表示为：a= 0.151-Xa kmol/kg 催化剂.min。为减少SO2向大气环境的排放量，一管式催化反响器用来把SO2转化为SO3,其反响 方程式为：2SO2+O2 SO33. 总进气量是7264kg/d，进气温度为250C，二